EO

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

01 december 2019 om 09:18 uur

Een onlangs ontdekte groep recyclebare plastics lijkt een veelbelovend alternatief voor het moeilijk recyclebare harde plastic. Toch zien we deze zogeheten vitrimeren nog niet in producten toegepast omdat ze lastig te bewerken zijn. Onderzoekers van de TU Eindhoven ontdekten dat niet alleen de temperatuur, maar ook de dichtheid invloed heeft op de bewerkbaarheid van deze nieuwe vorm van plastics. Die inzichten moeten onder meer gaan leiden tot recyclebare dashboards voor de auto-industrie.


De resultaten zijn verschenen in het tijdschrift PNAS.


Hard plastic staat bekend als moeilijk recyclebaar. Thermoplastics zijn goed te recyclen maar ook veel minder sterk. In 2011 werd een nieuwe groep plastics ontwikkeld die zo sterk zijn als harde plastics en wel recyclebaar. Deze vitrimeren zijn echter nog altijd niet geschikt voor commerciële toepassing. Fabrikanten weten niet hoe ze het materiaal eigenschappen kunnen geven waarmee het in producten kan worden verwerkt en wenschappers tasten nog grotendeels in het duister over hoe het materiaal precies werkt.

 

TU/e-natuurkundigen presenteren nu een computermodel waarmee duidelijk wordt hoe temperatuur en dichtheid de vitrimeren vervormen. Uit het model blijkt dat de fragiliteit van de vitrimeren bepalend is voor de verwerkbaarheid van het plastic in de fabriek. Promovendus Simone Ciarella: "De fragiliteit staat voor de snelheid waarmee een materiaal van een vaste stof overgaat in een vloeistof (smelten) en andersom (stollen). Hoe lager de fragiliteitswaarde is, hoe makkelijker het plastic is om te vormen en dus hoe beter het materiaal recyclebaar is."


Het team is er ook in geslaagd om deze fragiliteit ‘af te stellen'. Zo blijkt dat hij veranderd kan worden door de dichtheid van het materiaal aan te passen.

 

Dwarsverbindingen open- en dichtklappen

Om de werking uit te leggen, moeten we inzoomen op de natuurkundige eigenschappen van de 3 typen plastics. Plastics bestaan uit zeer lange strengen, de polymeren. Thermosets (harde plastics) zijn zo sterk door de vele verbindingen tussen deze strengen. En dat verklaart direct de slechte recyclebaarheid. Verhitting zorgt namelijk voor een onomkeerbaar verbreken van deze bindingen. Thermoplastics (zachte plastics) hebben geen verbindingen, en zijn daardoor makkelijk te vervormen door het verhogen van de temperatuur. Maar dat maakt ze dus ook minder sterk.


Ciarella: ‘Het interessante van vitrimeren is dat ze wel veel dwarsverbindingen hebben, maar door verhitting kunnen deze links openen en later weer dichtgaan op een andere plaats. Op kamertemperatuur gedragen vitrimeren zich daardoor even sterk als thermosets. Maar bij verhitting gedragen ze zich juist als makkelijk te vervormen thermoplastics. Ze behouden dus hun kwaliteit bij het omsmelten.'

 

Duurzame dashboards

De kennis uit dit onderzoek dient als theoretische basis voor het Horizon 2020 International Training Network-project genaamd Vitrimat , dat in januari gaat starten. Binnen dit project zal TU/e met 8 internationale partners toewerken naar het praktisch toepassen van vitrimeren. Een van de doelen is het ontwerpen van recyclebare dashboards voor de auto-industrie.

 

Gerelateerd nieuws

Kogelvrije polymeerblokjes

Kogelvrije polymeerblokjes

Onderzoekers van de Rice University Brown School of Engineering in Houston (VS) hebben kubussen van roosterpolymeer ontwikkeld die de kracht van een kogel en andere projectielen kunnen weerstaan.

‘Luchtfilterbedrijf beschermde medewerkers niet tegen kankerverwekkende stof’

‘Luchtfilterbedrijf beschermde medewerkers niet tegen kankerverwekkende stof’

Een luchtfilterbedrijf in Emmen stelde werknemers jarenlang onbeschermd bloot aan de gevaarlijke stof formaldehyde, ondanks waarschuwingen van de interne arbodienst. Dat blijkt uit de onderzoeksrapporten van de eigen…

SZW-lijst van kankerverwekkende stoffen en processen geactualiseerd

De nieuwste lijst van kankerverwekkende stoffen en processen van het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid is gepubliceerd. Er is bijna niets veranderd ten opzichte van de vorige lijst (juli 2018), behalve een…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

28 januari 2020, D&F kantoor Breda

SIL & PL Specialist, machine safety met TÜV persoonscertificaat

28 jan, 04 feb, 18 feb, 03 mrt, 10 mrt en 24 mrt 2020 Examen: 31 maart 2020

28 januari 2020, Den Bosch

Productie Proces Automatisering event

Het Productie Proces Automatisering event richt zich op de productie- en procesindustrie, machinebouwers,...

30 januari 2020, Maarssen

Jaarcongres Industriële Veiligheid

Het Jaarcongres Industriële Veiligheid toont ontwikkelingen op het gebied van machine-, proces- en...

Meer agendapunten »